2021年機(jī)電系采礦畢業(yè)設(shè)計(jì)晉煤集團(tuán)成莊礦 煤層?xùn)|區(qū)井礦井開采設(shè)計(jì)

1、2021年機(jī)電系采礦畢業(yè)設(shè)計(jì)晉煤集團(tuán)成莊礦 煤層?xùn)|區(qū)井礦井開采設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書站名河南理工大學(xué)鄭州函授站年級(jí)專業(yè)煤礦開采技術(shù)08級(jí)學(xué)生姓名喬松松一、設(shè)計(jì)（論文）題目：晉煤集團(tuán)成莊礦3#煤層?xùn)|區(qū)井礦井開采初步設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)與要求三、設(shè)計(jì)（論文）時(shí)間：2010 年4月1日至2010 年5 月 1 日指導(dǎo)教師（簽名）成教院院長(zhǎng)（簽名）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)定書站名河南理工大學(xué)鄭州函授站年級(jí)專業(yè)煤礦開采技術(shù)08級(jí)學(xué)生姓名喬松松一、設(shè)計(jì)（論文）題目：晉煤集團(tuán)成莊礦3#煤層?xùn)|區(qū)井礦井開采初步設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)（論文）共12 頁，附圖 3 張三、審閱意見及評(píng)語根據(jù)學(xué)院教學(xué)管理的有關(guān)規(guī)定，同意（不同

2、意）該生參加畢業(yè)答辯指導(dǎo)教師（簽名）職稱工作單位畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)（小組）決議站名河南理工大學(xué)鄭州函授站年級(jí)專業(yè)煤礦開采技術(shù)08級(jí)學(xué)生姓名喬松松該生2010年 5 月日進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯設(shè)計(jì)（論文）題目：晉煤集團(tuán)成莊礦3#煤層?xùn)|區(qū)井礦井開采初步設(shè)計(jì)答辯委員會(huì)：主任委員（組長(zhǎng)）委員（成員）答辯學(xué)生向答辯委員會(huì)（小組）提交如下資料：設(shè)計(jì)（論文）說明書共頁設(shè)計(jì)（論文）圖紙共頁指導(dǎo)教師評(píng)閱意見共頁根據(jù)學(xué)生所提供的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）材料和指導(dǎo)教師意見以及在答辯過程中學(xué)生回答問題的情況，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)（小組）作出如下決議：一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的總評(píng)語二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的總評(píng)成績(jī)：

3、畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯委員會(huì)主席（組長(zhǎng)）（簽字）委員（成員）（簽字）年月日晉煤集團(tuán)成莊礦3#煤層?xùn)|區(qū)井礦井開采初步設(shè)計(jì)專業(yè)：煤礦開采技術(shù)年級(jí)：08級(jí)姓名：?jiǎn)趟伤蓪W(xué)號(hào)：410819030023指導(dǎo)教師：董立波目錄摘要. . (1)一 (2)二 (3)三 (4)3.1 (4)3.2 (4)3.3.;. (4)四 (5)4.1 (5)4.2 (5)4.3 (5)五 (7)5.1 (7)5.2 (7)六 (9)6.1 (9)6.2 (9)6.2.1 (9)6.2.2 (10)七 (11)參考資料 (12)摘要本設(shè)計(jì)是對(duì)山西省晉煤集團(tuán)成莊煤礦3#煤層?xùn)|區(qū)所作的礦井初步設(shè)計(jì)。成莊礦井田面積為29.96km2，年產(chǎn)量

4、300 萬t，自然地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，3#煤層為厚煤層，平均厚度8.0m。礦井瓦斯涌出量大，為高瓦斯礦井，煤塵沒有爆炸危險(xiǎn)性，礦井涌水量較小。設(shè)計(jì)采用斜井兩水平開拓，帶區(qū)式準(zhǔn)備，綜合機(jī)械化放頂煤開采，采用全部垮落法處理采空區(qū)，主要對(duì)礦井開拓方式、準(zhǔn)備方式和采煤方法進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)，對(duì)礦井運(yùn)輸、提升、通風(fēng)、排水等生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行了描述和設(shè)備選型計(jì)算。設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件，盡可能采用先進(jìn)的開采技術(shù)和設(shè)備，并根據(jù)晉煤集團(tuán)的實(shí)際情況，提出了抽采利用瓦斯的安全措施，以期實(shí)現(xiàn)礦井安全并達(dá)到較好經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)鍵詞：煤礦；礦井初步設(shè)計(jì)；高瓦斯；開采方法；安全措施AbstractThe preliminary mine

5、 design is for ChengZhuang Mining of JingCheng Mining Group in ShanXi Province. The area of ChengZhuang Mining is 29.96 square kilometers and it yearly Output is three-hundred trillion. The design is based upon the actual nature term and geology of ChengZhuang at present, whose average thickness is

6、8.0 meters. The gas of the mining is high so it is a high gas mining, but the coal of the mining can not erupt and the water of the mining is low. The design adopts the lean mining with two-level up and down to expand the mine plus fully mechanized mining method for the whole seam district for prepa

7、ration. The design mainly details upon the development pattern, preparation pattern and mining method and transportation, drainage, hoisting, ventilation and water discharge are also described and calculated for production system. Advanced equipment and technology are at their best utilized in view

8、of present and give a measure to down gas and for mining safe and good economic.Keywords: Coal mine Preliminary mine design, high gas, mining method, Technical safety measures一、井田概況及井田地質(zhì)特征晉煤集團(tuán)成莊煤礦位于沁水煤田南翼，晉城市西北20km處，跨澤州和沁水兩縣。井田范圍：南臨寺荷井田，西接潘莊井田。井田以以下四個(gè)拐點(diǎn)坐標(biāo)為界：1：X=515900.00，Y=3946560.00；2：X=512420.00，Y

9、=3939420.00；3：X=508220.00，Y=3940420.00；4：X=512320.00，Y=3948300.00。太（原）焦（作）鐵路由井田東10 余km 處通過，侯（馬）月（山）鐵路從西南約7km處通過。礦井有鐵路專用線經(jīng)古書院礦與太焦鐵路接軌，距古書院礦18km。207 國(guó)道（太原洛陽）在成莊礦東側(cè)約20 多km處通過，晉（城）長(zhǎng)（治）、晉（城）陽（城）、晉（城）焦（作）、長(zhǎng)（治）邯（鄲）、太（原）長(zhǎng)（治）高速公路已建成通車。交通極為便利。本設(shè)計(jì)礦井自然地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，開采煤層為3#煤層，平均厚度8.0m，采用綜合機(jī)械化放頂煤開采。礦井沒有自燃發(fā)火傾向，煤層瓦斯含量高，相對(duì)

10、瓦斯涌出量為14.60m3/t，絕對(duì)瓦斯涌出量為189.07m3/min，為高瓦斯礦井。礦井涌水量較小，正常涌水量266.49m3/h。二、礦井儲(chǔ)量、年產(chǎn)量及服務(wù)年限本井田主要可采煤層穩(wěn)定，厚度變化不大，煤層產(chǎn)狀平緩，且工程點(diǎn)比較均勻，故儲(chǔ)量計(jì)算采用地質(zhì)塊段法，經(jīng)計(jì)算礦井的工業(yè)儲(chǔ)量為35067.5萬t。礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量即為礦井工業(yè)儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的斷層保護(hù)煤柱、井田邊界保護(hù)煤柱和已有的地面建筑物、構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護(hù)煤柱等永久煤柱損失量后的儲(chǔ)量。經(jīng)計(jì)算礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量=工業(yè)儲(chǔ)量永久煤柱損失=35067.5-1011=34056.5（萬t）；礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量減去工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱、井下主要巷道及上、下山保護(hù)煤

11、柱后乘以采區(qū)回采率即為礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量。經(jīng)計(jì)算礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為28661.9 萬t。礦井服務(wù)年限可按下式計(jì)算：T=Z/(A*K)式中：T礦井服務(wù)年限，年；Z礦井可采儲(chǔ)量，萬t；A礦井生產(chǎn)能力，萬t/年；K儲(chǔ)量備用系數(shù)，K=1.31.5，此處取1.4。由此驗(yàn)算服務(wù)年限如下：T=35067.5 *0.94/(300* 1.4)=78.4860 年按礦井設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，井型為300Mt/a 的新建礦井服務(wù)年限不得小于60 年，設(shè)計(jì)礦井服務(wù)年限為78.48 年，滿足設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的服務(wù)年限。三、井田開拓3.1礦井開拓方式斜井兩水平開拓，第一水平+460m，第二水平+440m，采用帶區(qū)式準(zhǔn)備。礦井第一水平

12、機(jī)軌合一大巷和回風(fēng)大巷布置在煤層底板以下約25m 處。由于井田走向較長(zhǎng)，平均走向長(zhǎng)8.20km，為了利于通風(fēng)，前期開采設(shè)計(jì)了兩個(gè)風(fēng)井，分別布置在13、14 帶區(qū)。礦井采用主、副井進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)立井回風(fēng)，通風(fēng)方式屬于中央并列式通風(fēng)。后期通風(fēng)根據(jù)礦井生產(chǎn)情況在第二水平南北兩翼各打一風(fēng)井，作為后期回風(fēng)使用，同時(shí)兩個(gè)時(shí)期風(fēng)井均可作為安全出口井。附開拓方案圖如下：圖 1 雙斜井兩水平開拓3.2井筒特征主斜井：主斜井主要負(fù)責(zé)提煤，并兼作進(jìn)風(fēng)。井筒內(nèi)裝備鋼繩芯式膠帶輸送機(jī)。副斜井：主要用于礦井升降人員、設(shè)備、材料及提升矸石等，并兼作進(jìn)風(fēng)、排水。根據(jù)井筒斷面確定原則，并考慮到高瓦斯礦井需風(fēng)量大，井筒風(fēng)速要滿足安全

13、規(guī)范的要求的原則，確定井筒凈斷面積如下：主斜井井筒：10.87m3；副斜井井筒：23.62m3；風(fēng)井井筒：28.27m3。3.3井底車場(chǎng)井底車場(chǎng)形式為折返式井底車場(chǎng)。井底車場(chǎng)內(nèi)布置有清理撒煤斜巷、中央水泵房及中央變電所、水倉、等候室、火藥庫、充電硐室等。四、準(zhǔn)備方式4.1采煤方法根據(jù)煤層賦存情況及礦區(qū)內(nèi)其他礦井的情況，本設(shè)計(jì)決定采用綜合機(jī)械化、放頂煤、傾斜長(zhǎng)壁采煤法，采用全部垮落法處理采空區(qū)。4.2準(zhǔn)備方式本設(shè)計(jì)礦井開采3#煤層，兩水平三階段條帶式準(zhǔn)備。井田范圍較為規(guī)則，井田內(nèi)沒有大的斷層，所有斷層落差不超過5m；井田內(nèi)有一個(gè)村莊；綜合起來看，井田水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，煤層傾角小，煤層賦存穩(wěn)定，故

14、礦井采用人為方式劃分帶區(qū)。全礦井共劃分為20 個(gè)帶區(qū)，首采帶區(qū)為11 帶區(qū)。根據(jù)本礦井煤層屬單一厚煤層及礦井煤層性質(zhì)，將機(jī)軌合一運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷布置在煤層底板以下25m 處；帶區(qū)運(yùn)煤平巷和帶區(qū)運(yùn)料平巷布置在煤層中。巖石大巷采用半圓拱形巷道，錨噴支護(hù)。4.3綜采工藝綜放工作面“三機(jī)”配套：MXA-300/3.5D 型采煤機(jī)，ZZPF4800/17/33 型液壓支架和SGZ-764/500型刮板輸送機(jī)。順槽內(nèi)主要設(shè)備及其布置：SZZ764/132 型轉(zhuǎn)載機(jī)，STJ1000/2200S型可伸縮帶式輸送機(jī),MRB-125/320 型乳化液泵，XPB-250/55 型噴霧泵站。采煤工藝敘述如下：落煤方

15、式：MG300/700WD 型雙滾筒采煤機(jī)，雙向割煤，前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤，兩刀一放。采煤機(jī)進(jìn)刀方式：設(shè)計(jì)采用割三角煤進(jìn)刀方式。裝煤方式：利用機(jī)組滾筒螺旋槳葉片和運(yùn)輸機(jī)鏟板將煤自行裝入輸送機(jī)。運(yùn)煤方式：工作面利用SGZ-764/500 型刮板輸送機(jī)運(yùn)煤。頂板支護(hù)：工作面采用ZZPF4800/17/33 型液壓支架支護(hù)頂板。作業(yè)方式：采用三班作業(yè)，兩采一準(zhǔn)，正規(guī)循環(huán)作業(yè)。附循環(huán)作業(yè)圖表，見下圖：五、礦井運(yùn)輸、提升及排水5.1運(yùn)輸系統(tǒng)根據(jù)礦井井下開拓系統(tǒng)和帶區(qū)回采工作面的布置，確定煤炭矸石材料設(shè)備和人員在內(nèi)的運(yùn)輸系統(tǒng)如下：1煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)：綜采工作面的煤炭分帶運(yùn)輸斜巷帶區(qū)煤倉運(yùn)輸大巷井底中央煤

16、倉經(jīng)主斜井提升至地面2設(shè)備材料和人員的運(yùn)輸系統(tǒng)：副斜井井底車場(chǎng)運(yùn)輸大巷帶區(qū)運(yùn)料斜巷（進(jìn)風(fēng)行人斜巷）煤層運(yùn)料平巷（分帶運(yùn)輸斜巷）綜采工作面。3矸石運(yùn)輸系統(tǒng)：掘進(jìn)工作面的矸石煤層運(yùn)料平巷帶區(qū)運(yùn)料斜巷運(yùn)輸大巷井底車場(chǎng)由副斜井提至地面。5.2排水系統(tǒng)礦井年生產(chǎn)能力 3.0Mt，初步設(shè)計(jì)中第一水平標(biāo)高為+460m，排水高度260m，礦井正常涌水量：266.49m3/h；最大涌水量：359.1m3/h。排水系統(tǒng)根據(jù)所設(shè)水平來確定，主排水設(shè)備設(shè)置在中央泵房，帶區(qū)涌水由輔助排水設(shè)備排至主水倉中，然后由主排水設(shè)備排至地面。工作和備用水泵的總能力，應(yīng)能在20h 內(nèi)排出礦井24h 的最大涌水量。經(jīng)計(jì)算，設(shè)計(jì)選用三臺(tái)

17、200D657型水泵，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用，一臺(tái)檢修。礦井排水系統(tǒng)見下圖：六、礦井通風(fēng)與安全技術(shù)6.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)礦井通風(fēng)方式為中央并列式，方法為機(jī)械抽出式。機(jī)軌合一大巷進(jìn)風(fēng)、專用回風(fēng)巷道回風(fēng)。選用ZK60 型軸流式主扇，配用電機(jī)型號(hào)為YR40012/1180，功率為400KW，風(fēng)量為181m3/s，安裝角度為35，效率為0.65。6.2安全技術(shù)措施6.2.1 預(yù)防瓦斯爆炸的措施1礦井必須建立瓦斯的個(gè)體的巡回檢測(cè)和連續(xù)檢測(cè)的雙重監(jiān)測(cè)體系；2除了專職監(jiān)察人員外，班、組長(zhǎng)等技術(shù)人員，管理人員必須攜帶沼氣測(cè)定儀或沼氣連續(xù)指示報(bào)警器；3放炮時(shí)必須攜帶沼氣測(cè)量?jī)x；4測(cè)風(fēng)員除必須根據(jù)需要佩帶高、中、低風(fēng)速表

18、外還必須攜帶溫度計(jì)和沼氣測(cè)定儀；5調(diào)度作業(yè)人員（如井下電工、密閉工、維修工等）和特殊作業(yè)人員（如處理溜煤眼堵塞等）均需配沼氣報(bào)警器；6普采面采煤機(jī)和回風(fēng)道、回風(fēng)流中的絞車房，順槽煤向掘進(jìn)頭應(yīng)安設(shè)AQJ-9 型瓦斯指示報(bào)警器。將儀器懸掛在作業(yè)區(qū)附近的頂板上代替瓦斯稽查員，以儀器連續(xù)監(jiān)測(cè)瓦斯?jié)舛鹊淖兓?。注意放炮時(shí)拿走儀器防止崩壞。7加強(qiáng)礦井通風(fēng)設(shè)施的維修、管理，減少漏風(fēng)，提高礦井有效風(fēng)量，確保向采煤面和掘進(jìn)頭輸送足夠的新鮮空氣；8長(zhǎng)距離掘進(jìn)，應(yīng)配備大功率局扇和保質(zhì)保量的風(fēng)筒；9電氣設(shè)備應(yīng)達(dá)到防爆要求，礦車牽引采用蓄電池式機(jī)車。6.2.2 防塵措施1礦井建立完善的防塵灑水系統(tǒng)，地面設(shè)兩個(gè)1000m3的水池。（水池同時(shí)為防滅火服務(wù)）供水系統(tǒng)必須設(shè)計(jì)過濾裝置保證水的清潔。2防塵水管路應(yīng)到達(dá)所有采掘工作面、溜煤眼、回采工作面、回風(fēng)順槽等，并要進(jìn)行噴霧除塵。3所有回采工作面都要進(jìn)行煤層灑水工作，并需采用水泡泥、噴霧或其他綜合防塵措施。4在主要行人巷道及人員工作地點(diǎn)應(yīng)配備呼吸性粉塵測(cè)定儀。七、結(jié)束語經(jīng)過一個(gè)多月的忙碌，在董立波老師的悉心指導(dǎo)以及煤礦開采技術(shù)全體老師的關(guān)心和幫助下，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)晉煤集團(tuán)成莊礦三號(hào)煤層西區(qū)礦井開采初步設(shè)計(jì)終于順利完成了！在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，我遇到了很多問題，作為我的指導(dǎo)教師，董立波老師給與了我莫大的幫助，在設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)的問題總是